冷卻水控制閥裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供冷卻水控制閥裝置，其使用旋轉(zhuǎn)式閥，該旋轉(zhuǎn)式閥能夠抑制異物的咬入，并且即使萬一咬入異物也能夠使轉(zhuǎn)動(dòng)件旋轉(zhuǎn)。在具備連接引擎(1)和散熱器(3)的主流道(4)的引擎冷卻系統(tǒng)中，控制主流道(4)的冷卻水的流量的冷卻水控制閥裝置(10)具備旋轉(zhuǎn)式閥即主閥(11)。主閥(11)具備轉(zhuǎn)動(dòng)件(12)以及具有與該轉(zhuǎn)動(dòng)件(12)的外周面相對(duì)的內(nèi)周面的殼體(20)，在轉(zhuǎn)動(dòng)件(12)的外周面與殼體(20)的內(nèi)周面之間設(shè)置有間隙。在殼體(20)的內(nèi)周面上具備與主流道(4)相連的主開口部(30)，該主開口部(30)上設(shè)置有向轉(zhuǎn)動(dòng)件(12)的外周面突出并抵接的密封部件。密封部件構(gòu)成連接轉(zhuǎn)動(dòng)件(12)的開口部與殼體(20)的開口部的流道。
【專利說明】冷卻水控制閥裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)汽車等的引擎進(jìn)行水冷時(shí)控制冷卻水的冷卻水控制閥裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在汽車等的車輛的引擎(內(nèi)燃機(jī))中，以通過引擎的暖機(jī)性能的提高或使引擎在最優(yōu)溫度下動(dòng)作來使燃料利用率提高等為目的，研究了如下方法，除了在引擎與散熱器之間設(shè)置使冷卻水循環(huán)的主通道之外，另外設(shè)置對(duì)散熱器進(jìn)行分流并直接返回引擎的分流通道，并且在主通道設(shè)置冷卻水控制閥，通過對(duì)應(yīng)冷卻水溫度和其他的值而調(diào)節(jié)該冷卻水控制閥的開度，從而控制流經(jīng)主通道并被散熱器冷卻的冷卻水的量。此外，冷卻水通過被引擎或電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的泵而使之循環(huán)，在引擎作動(dòng)中，并且在冷卻水控制閥打開的情況下，冷卻水主要在主通道內(nèi)循環(huán)，在冷卻水控制閥關(guān)閉的情況下在分流通道內(nèi)循環(huán)。
[0003]例如，在冷卻水溫較低的引擎啟動(dòng)時(shí)等，切斷主通道使冷卻水不經(jīng)散熱器而從分流通道直接返回引擎，促進(jìn)引擎的暖機(jī)。另外，例如，在暖機(jī)后為了控制冷卻水的溫度使得引擎的燃料燃燒最優(yōu)化，而調(diào)整冷卻水控制閥的開閉(開度)。
[0004]在這樣的冷卻水控制閥中，例如研究出使用被步進(jìn)式馬達(dá)等驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)式的閥等(例如參照專利文獻(xiàn)1)。
[0005]旋轉(zhuǎn)式閥能夠?yàn)槿缦聵?gòu)成，在從開到閉、從閉到開地轉(zhuǎn)換時(shí)需要?jiǎng)恿Γ诒３执蜷_狀態(tài)的情況和保持關(guān)閉狀態(tài)的情況這兩種情況下不需要?jiǎng)恿?，相?duì)于為了保持關(guān)閉狀態(tài)或打開狀態(tài)而需要能量的閥來說具有節(jié)能的效果。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特表2002 - 97958號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明所要解決的課題
[0010]可是，在旋轉(zhuǎn)式閥中，例如具備:轉(zhuǎn)動(dòng)件，該轉(zhuǎn)動(dòng)件為圓筒狀，設(shè)置有從內(nèi)部向外部排出液體的開口部；以及殼體，該殼體以包圍該轉(zhuǎn)動(dòng)件的周圍的至少一部的方式設(shè)置為大致筒狀，并具備在轉(zhuǎn)動(dòng)件處于規(guī)定角度范圍時(shí)與轉(zhuǎn)動(dòng)件的開口部重合而能夠排出液體的流入口。
[0011]在該情況下，在使旋轉(zhuǎn)式閥關(guān)閉時(shí)，在防止水漏出的基礎(chǔ)上，優(yōu)選以圓筒狀的轉(zhuǎn)動(dòng)件的外表面與大致圓筒狀的殼體的內(nèi)表面大致抵接的狀態(tài)使轉(zhuǎn)動(dòng)件相對(duì)于殼體旋轉(zhuǎn)。
[0012]但是，例如在汽車的冷卻水中，含有由冷卻水通道產(chǎn)生的腐蝕物或外來的混入物等異物的可能性較高。
[0013]在冷卻水中混入有異物的狀態(tài)下，若使用旋轉(zhuǎn)式閥，則存在轉(zhuǎn)動(dòng)件與其周圍的殼體之間咬入異物而使轉(zhuǎn)動(dòng)件不旋轉(zhuǎn)的隱患。例如，在由旋轉(zhuǎn)式閥將向散熱器輸送冷卻水的主通道關(guān)閉的狀態(tài)下，若轉(zhuǎn)動(dòng)件與殼體之間咬入有異物而使轉(zhuǎn)動(dòng)件不轉(zhuǎn)動(dòng)，則引擎溫度上升時(shí)將不能向散熱器輸送冷卻水，從而存在引擎溫度進(jìn)一步上升的隱患。
[0014]因此，若考慮弓|擎的過熱或震動(dòng)等，則在冷卻水中含有異物的引擎冷卻系統(tǒng)中，難以在冷卻水控制閥上使用旋轉(zhuǎn)式閥。
[0015]本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其目的在于提供冷卻水控制閥裝置，其使用旋轉(zhuǎn)式閥，該旋轉(zhuǎn)式閥能夠抑制異物的咬入，并且即使萬一夾入異物也能夠使轉(zhuǎn)動(dòng)件旋轉(zhuǎn)。
[0016]用于解決課題的方法
[0017]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的冷卻水控制閥裝置，對(duì)在引擎與散熱器之間使冷卻水循環(huán)的流道中的上述冷卻水的流量進(jìn)行控制，上述冷卻水控制閥裝置的特征在于，具備調(diào)節(jié)上述流道中的冷卻水的流量的旋轉(zhuǎn)式閥，上述旋轉(zhuǎn)式閥具備:在外周面具備轉(zhuǎn)動(dòng)件側(cè)開口部的大致圓筒狀的轉(zhuǎn)動(dòng)件；以及殼體，該殼體具備與該轉(zhuǎn)動(dòng)件的外周面相對(duì)的內(nèi)周面并收納該轉(zhuǎn)動(dòng)件，并且在上述內(nèi)周面上具備殼體側(cè)開口部，該殼體側(cè)開口部在成為與上述轉(zhuǎn)動(dòng)件側(cè)開口部重合的配置時(shí)向流道流動(dòng)冷卻水，遍及上述轉(zhuǎn)動(dòng)件的外周面全周，在上述轉(zhuǎn)動(dòng)件的外周面與上述殼體的內(nèi)周面之間設(shè)置有間隙，在上述殼體側(cè)開口部上，具備從該殼體側(cè)開口部向上述轉(zhuǎn)動(dòng)件側(cè)突出并與上述轉(zhuǎn)動(dòng)件的外周面抵接的密封部件，上述密封部件構(gòu)成連接上述轉(zhuǎn)動(dòng)件側(cè)開口部與上述殼體側(cè)開口部的流道。
[0018]在本發(fā)明中，因?yàn)樵谵D(zhuǎn)動(dòng)件的外周面與殼體的內(nèi)周面之間設(shè)置有較大的間隙，所以即使冷卻水中所含有的的異物侵入轉(zhuǎn)動(dòng)件與殼體之間也不會(huì)咬入異物，能夠可旋轉(zhuǎn)地保持轉(zhuǎn)動(dòng)件。
[0019]但是，在該情況下，冷卻水在轉(zhuǎn)動(dòng)件與殼體之間流動(dòng)，不能將主流道關(guān)閉。因此，設(shè)置從上述殼體開口部向上述轉(zhuǎn)動(dòng)件側(cè)突出并與上述轉(zhuǎn)動(dòng)件的外周面抵接的密封部件，通過該密封部件構(gòu)成連接轉(zhuǎn)動(dòng)件側(cè)開口部與殼體側(cè)開口部的流道。由此，在轉(zhuǎn)動(dòng)件側(cè)開口部與殼體開口部重合的狀態(tài)下，密封部件起到使冷卻水從轉(zhuǎn)動(dòng)件側(cè)流向殼體側(cè)的流道的功能，在轉(zhuǎn)動(dòng)件側(cè)開口部與殼體開口部不重合的狀態(tài)下，通過將設(shè)置于殼體側(cè)的開口部的密封部件的開口由與密封部件抵接的轉(zhuǎn)動(dòng)件的外周面堵住，從而能夠使主流道處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0020]通過上述的構(gòu)成，推定冷卻水所含有的異物的最大直徑，能夠使設(shè)置于轉(zhuǎn)動(dòng)件的外表面與殼體的內(nèi)周面之間的間隙適當(dāng)?shù)刈兏鼮榕c該異物的大小對(duì)應(yīng)的間隙大小。異物的最大直徑例如能夠通過對(duì)實(shí)際使用的引擎的冷卻水進(jìn)行采樣得到異物直徑等方法來求得。另外，在使用像濾網(wǎng)等那樣的將冷卻水過濾的網(wǎng)狀部件的情況下，也可以對(duì)應(yīng)網(wǎng)狀部件的網(wǎng)眼大小而決定異物的最大直徑。
[0021]在本發(fā)明的上述構(gòu)成中，優(yōu)選上述密封部件以能夠向離開上述轉(zhuǎn)動(dòng)件的外周面的方向移動(dòng)的方式被彈性單元彈性支撐。
[0022]根據(jù)這樣的構(gòu)成，雖然存在轉(zhuǎn)動(dòng)件的外周面與密封部件之間咬入異物的隱患，但因?yàn)槊芊獠考阅軌蛳螂x開轉(zhuǎn)動(dòng)件外周面的方向移動(dòng)地被彈性單元支撐，所以即使在轉(zhuǎn)動(dòng)件的外周面與密封部件之間咬入異物，在轉(zhuǎn)動(dòng)件旋轉(zhuǎn)時(shí)，密封部件通過抵抗彈性單元的作用力而后退，能夠防止成為轉(zhuǎn)動(dòng)件不能旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。即、在轉(zhuǎn)動(dòng)件的外周面與密封部件之間夾有異物的狀態(tài)下，通過使轉(zhuǎn)動(dòng)件旋轉(zhuǎn)而能夠防止使異物的咬入惡化，從而能夠?qū)⑥D(zhuǎn)動(dòng)件保持在可旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。
[0023]另外，在本發(fā)明的上述構(gòu)成中，優(yōu)選在上述轉(zhuǎn)動(dòng)件上具備旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)軸兩端部分別從轉(zhuǎn)動(dòng)件的端面突出并旋轉(zhuǎn)自如地支撐轉(zhuǎn)動(dòng)件，上述殼體具備將上述轉(zhuǎn)動(dòng)件的上述旋轉(zhuǎn)軸插入后旋轉(zhuǎn)自如地支撐的筒狀軸承部，在上述旋轉(zhuǎn)軸與上述軸承部之間設(shè)置有環(huán)狀的密封件，這些密封件的截面形狀為X狀，并且在上述旋轉(zhuǎn)軸的端部中被上述驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)的端部與上述軸承部之間除了設(shè)置有上述截面X狀的密封件之外，還設(shè)置有密封件。
[0024]根據(jù)這樣的構(gòu)成，通過在上述的轉(zhuǎn)動(dòng)件與殼體之間設(shè)置較大的間隙，雖然能夠如上所述地防止異物的咬入，但與之相伴地，冷卻水易于侵入轉(zhuǎn)動(dòng)件與殼體之間。與之相伴地，冷卻水易于流入轉(zhuǎn)動(dòng)件旋轉(zhuǎn)軸方向的轉(zhuǎn)動(dòng)件與殼體之間且異物也易于侵入。該冷卻水中的異物進(jìn)入轉(zhuǎn)動(dòng)件的旋轉(zhuǎn)軸與其軸承部之間，存在妨礙轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)的隱患。對(duì)此，通過將截面X狀的密封件配置于旋轉(zhuǎn)軸與軸承部之間，在旋轉(zhuǎn)軸的外周面以及軸承部的內(nèi)周面密封件分別雙重地接觸，從而能夠抑制異物的侵入。在與驅(qū)動(dòng)單元連結(jié)的一側(cè)還設(shè)置有密封件，由此能夠可靠地防止冷卻水到達(dá)驅(qū)動(dòng)單元側(cè)。由此，即使在轉(zhuǎn)動(dòng)件與殼體之間設(shè)置較大的間隙，也能夠確保轉(zhuǎn)動(dòng)件的圓滑的旋轉(zhuǎn)。
[0025]發(fā)明的效果
[0026]根據(jù)本發(fā)明，即使在含有異物的冷卻水的控制閥上使用旋轉(zhuǎn)式閥，也能防止因異物的咬入而導(dǎo)致的旋轉(zhuǎn)式閥的轉(zhuǎn)動(dòng)件的動(dòng)作不良。因此，能夠防止引擎溫度上升時(shí)在散熱器與引擎之間因旋轉(zhuǎn)式閥的動(dòng)作不良而使冷卻水不能循環(huán)。由此，對(duì)于冷卻水的控制，能夠使用有效的旋轉(zhuǎn)式閥。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是表示使用本發(fā)明的實(shí)施方式的冷卻水控制閥裝置的引擎冷卻系統(tǒng)的概略的冷卻回路圖。
[0028]圖2是表示上述冷卻水控制閥裝置的立體圖。
[0029]圖3是表示上述冷卻水控制閥裝置的立體圖。
[0030]圖4是表示上述冷卻水控制閥裝置的側(cè)視圖。
[0031]圖5是表示上述冷卻水控制閥裝置的主視圖。
[0032]圖6是圖4的A — A向視剖視圖。
[0033]圖7是將圖4的轉(zhuǎn)動(dòng)件拆下后的A — A向視剖視圖。
[0034]圖8是圖5的B — B向視剖視圖。
[0035]圖9是將圖5的轉(zhuǎn)動(dòng)件取下后的B — B向視剖視圖。
[0036]圖10是將上述冷卻水閥裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)件拆下后的立體圖。

【具體實(shí)施方式】
[0037]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0038]如圖1所示，使用該實(shí)施方式的冷卻水控制閥裝置10的引擎冷卻系統(tǒng)具備:與引擎1的水套la連通地設(shè)置的冷卻水控制閥裝置10 ;與水套la連通地設(shè)置，用于使冷卻水循環(huán)的水泵2 ;用于對(duì)冷卻水進(jìn)行冷卻的散熱器3 ;以及用于以從上述水套la開始通過冷卻水控制閥裝置10、散熱器3以及水泵再次返回水套la的方式使水循環(huán)的主流道4。
[0039]另外，在引擎冷卻系統(tǒng)中，分流流道5以對(duì)散熱器3進(jìn)行分流的狀態(tài)即、不通過散熱器3而從冷卻水控制閥裝置10到達(dá)水泵2的方式設(shè)置，即使冷卻水控制閥裝置10關(guān)閉主流道4，也能夠經(jīng)過分流流道5使水套la的水通過水泵2循環(huán)。此外，水泵2由引擎1的驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)。
[0040]由此，在引擎啟動(dòng)時(shí)等冷卻水位溫度較低的狀態(tài)的情況下，通過由冷卻水控制閥裝置10關(guān)閉主流道4，從而由于引擎1的發(fā)熱使冷卻水不被散熱器3冷卻地被加熱。
[0041]另外，在冷卻水控制閥裝置10與水泵2之間具備:除了主流道4以及分流流道5之外，還通過加熱器6的輔流道6a;以及通過節(jié)流器7 (節(jié)流器用水套)的輔流道7a。另夕卜，各流道例如由配管形成。
[0042]另外，在汽車中，存在進(jìn)行排氣再循環(huán)(EGR:Exhaust Gas Recirculat1n)的情況。EGR是使排氣的一部分返流至吸氣側(cè)并再次使引擎吸氣的技術(shù)，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)氮氧化物的降低等。
[0043]EGR閥9用于控制返流至吸氣側(cè)的排氣量，通過引擎的冷卻水而被水冷。在該實(shí)施方式中，與水泵2和水套la連接的EGR冷卻流道9a與EGR閥9連接而被冷卻。在該實(shí)施方式中，EGR冷卻流道9a雖然構(gòu)成為不與冷卻水控制閥裝置10接通，但也可以構(gòu)成為接通。
[0044]另外，冷卻水控制閥裝置10具備旋轉(zhuǎn)式的主閥11，通過該主閥11的轉(zhuǎn)動(dòng)件12的旋轉(zhuǎn)角度，能夠變更(能夠開閉)主流道4與輔流道6a、7a的冷卻水的流量。
[0045]如圖2至圖10所示，該實(shí)施方式的冷卻水控制閥裝置10具備安裝于引擎1的水套la的未圖示的開口部的周圍并由多個(gè)部件形成的殼體20，在殼體20上具備:凸緣部21，其在中央部具有與水套la的開口部連通的開口 22 ;主室部23，其具有與凸緣部21的開口22連通的內(nèi)部空間，并配置于具有轉(zhuǎn)動(dòng)件12的主閥(旋轉(zhuǎn)式閥)11 ;驅(qū)動(dòng)室部24，其在內(nèi)部配置有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)件12的驅(qū)動(dòng)單元；副室部25，其與主室部23連通并且配置有保險(xiǎn)用閥(FS閥)40 ;主排出部26，其與主室部23以及副室部25連通，并且與主流道4連接；分流排出部27，其與副室部25連通，并且以從副室部25分支的狀態(tài)與上述分流流道5連接；以及輔排出部28，其與輔流道6a、7a連接。
[0046]在凸緣部21的中央，形成有矩形的開口 22，凸緣部21設(shè)置為開口 22的四角部分分別向外方延伸，該延出部分上形成有用于將凸緣部21固定于水套la的螺栓用貫通孔。開口 22如上所述地與引擎1的水套la的內(nèi)部連通，形成為冷卻水控制閥裝置10的吸入口。
[0047]另外，在凸緣部21的開口 22的周圍，以包圍開口 22的方式形成有插入密封件的槽。
[0048]主室部23具有以從凸緣部21的開口 22到設(shè)置于殼體20的上述開口 22的相反側(cè)的主排出部26的方式設(shè)置的內(nèi)部空間，該內(nèi)部空間內(nèi)配置有具有轉(zhuǎn)動(dòng)件12的主閥11。主室部23的成為凸緣部21的開口側(cè)的部分為立方體狀的空間而配置有轉(zhuǎn)動(dòng)件12的內(nèi)側(cè)空間形成為半圓柱狀，該半圓柱狀的部分的內(nèi)周面處于與轉(zhuǎn)動(dòng)件12的外周面空開成為下述間隙的距離而相對(duì)的狀態(tài)。
[0049]在主室部23的與上述凸緣部21的開口 22相對(duì)的一側(cè)(開口 22的相反側(cè))上，設(shè)置有與主排出部26連通的主開口部30。通過該開口部30，從上述凸緣部21的開口 22流入的冷卻水能夠從引擎1的水套la經(jīng)過該主開口部30，而從主排出部26流向主流道4。
[0050]在主室部23的收納轉(zhuǎn)動(dòng)件12的半圓柱狀的部分的內(nèi)周面與輔排出部28接近的部分上，設(shè)置有與輔排出部28連通的輔開口部45。通過該輔開口部45，從上述凸緣部21的開口 22流入的冷卻水能夠從引擎1的水套la經(jīng)過該輔開口部45，從輔排出部28流向輔流道6a、7a。
[0051]另外，在主開口部30以及輔開口部45上設(shè)置有形狀為沿其外周緣的密封部件31。
[0052]密封部件31包括:矩形狀且具備與上述主開口部30或輔開口部45連通的開口的板狀彈性部件32 (彈性單元)；固定于該彈性部件32的開口部分的環(huán)狀密封件主體33 ;以及設(shè)置于與密封件主體33的轉(zhuǎn)動(dòng)件12的外周面抵接的部分的氟樹脂。
[0053]板狀的彈性部件32例如是由不銹鋼板形成的板簧，在中央部設(shè)置有上述開口。另夕卜，密封件主體33經(jīng)過彈性部件32而固定于殼體20。
[0054]密封件主體33例如為橡膠制，例如使用氫化丁腈橡膠，也能夠使用其他各種橡膠或合成樹脂。另外，密封件主體33的與轉(zhuǎn)動(dòng)件12的外周面抵接的部分(表層部分)使用氟樹脂例如聚四氟乙烯，從而降低與轉(zhuǎn)動(dòng)件12的摩擦。
[0055]密封件主體33通過上述彈性部件32，而能夠沿圓筒狀的轉(zhuǎn)動(dòng)件12的直徑方向移動(dòng)，例如在與轉(zhuǎn)動(dòng)件12之間夾有異物的情況下，能夠向從轉(zhuǎn)動(dòng)件12離開的方向移動(dòng)。由此，在夾入異物的狀態(tài)下，轉(zhuǎn)動(dòng)件12旋轉(zhuǎn)時(shí)，異物成為咬入密封件主體33或轉(zhuǎn)動(dòng)件12的外周面的狀態(tài)，防止轉(zhuǎn)動(dòng)件12的旋轉(zhuǎn)成為極為困難的狀態(tài)。
[0056]在轉(zhuǎn)動(dòng)件12的外周面與和該外周面相對(duì)的殼體20的內(nèi)周面之間，設(shè)置有比推定的冷卻水所含有的異物中具有最大直徑的異物的直徑更大的間隙，主開口部30的密封部件31從殼體20的內(nèi)周面?zhèn)认蜣D(zhuǎn)動(dòng)件12的外周面突出，在遍及其環(huán)狀的構(gòu)造的全周與轉(zhuǎn)動(dòng)件12的外周面抵接時(shí)，主閥11處于將主流道4關(guān)閉的狀態(tài)。
[0057]同樣地，輔開口部45的密封部件31從殼體20的內(nèi)周面?zhèn)认蜣D(zhuǎn)動(dòng)件12的外周面突出，在遍及其環(huán)狀的構(gòu)造的全周與轉(zhuǎn)動(dòng)件12的外周面抵接時(shí)，主閥11處于將輔流道6a、7a關(guān)閉的狀態(tài)。
[0058]此外，如圖6以及圖8所示，在轉(zhuǎn)動(dòng)件12的外周面15上具有開口部14，在該開口部14的至少一部分與主開口部30的密封部件31重合時(shí)，主閥11處于使主流道4開放的狀態(tài)。另外，在轉(zhuǎn)動(dòng)件12的外周面15的開口部14的至少一部分與輔開口部45的密封部件31重合時(shí)，主閥11處于使輔流道6a、7a開放的狀態(tài)。
[0059]轉(zhuǎn)動(dòng)件12具備大致圓筒狀的轉(zhuǎn)動(dòng)件主體51和配置于轉(zhuǎn)動(dòng)件主體51的中心線部分的旋轉(zhuǎn)軸52。上述旋轉(zhuǎn)軸52的一方端部側(cè)從轉(zhuǎn)動(dòng)件12的端面沿轉(zhuǎn)動(dòng)件12的中心線，從主室部23向驅(qū)動(dòng)室部24側(cè)延伸。再有，成為一方端部側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸52貫通殼體20的主室部23與驅(qū)動(dòng)室部24之間的隔壁53而到達(dá)上述驅(qū)動(dòng)室部24內(nèi)。在該旋轉(zhuǎn)軸52的配置于驅(qū)動(dòng)室部24內(nèi)部的部分上設(shè)置有后述的齒輪63。
[0060]另外，隔壁53的旋轉(zhuǎn)軸52貫通的部分形成旋轉(zhuǎn)自如地支撐旋轉(zhuǎn)軸52的軸承部54，在該軸承部54的內(nèi)周面與旋轉(zhuǎn)軸52的外周面之間配置有環(huán)狀且截面為X狀的密封件55。該密封件55配置于軸承部54的接近于主室部23的一側(cè)。另外，在比密封件55更靠驅(qū)動(dòng)室部24側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸52的外周面與軸承部54的內(nèi)周面之間配置有環(huán)狀且截面圓形狀的密封件56。截面X狀的密封件55通過一個(gè)密封件55分別與旋轉(zhuǎn)軸52的外周面和軸承部54的內(nèi)周面雙重地接觸，相比于通常的截面圓形或方形的密封件，使異物難以流入，能夠防止異物的流入。再有，通過具備密封件55和密封件56，能夠防止冷卻水向驅(qū)動(dòng)室部24側(cè)漏出。
[0061]另外，上述旋轉(zhuǎn)軸52的另一方端部插入設(shè)置于成為驅(qū)動(dòng)室部24的相反側(cè)的副室部25與主室部23之間的隔壁57的軸承部58。此外，軸承部58并不貫通隔壁57。該軸承部58的內(nèi)周面與旋轉(zhuǎn)軸52的外周面之間的主室部23側(cè)上配置有截面X狀的密封件55。
[0062]在主室部23的隔壁53的與轉(zhuǎn)動(dòng)件12的該隔壁53側(cè)的端面相對(duì)的面與該轉(zhuǎn)動(dòng)件12的端面之間，設(shè)置有比上述最大直徑的異物的直徑更大的間隙。
[0063]另外，主室部23的隔壁57的與轉(zhuǎn)動(dòng)件12的該隔壁53側(cè)的端面相對(duì)的面與該轉(zhuǎn)動(dòng)件12的端面之間設(shè)置有比上述最大直徑的異物的直徑更大的間隙。
[0064]另外，轉(zhuǎn)動(dòng)件12具備一個(gè)開口部14 (或者多個(gè)開口)和與該開口部14連通的內(nèi)部空間，通過轉(zhuǎn)動(dòng)件12的旋轉(zhuǎn)角度，使開口 22側(cè)與主排出部26之間能夠在連通的打開狀態(tài)和沒有連通的關(guān)閉狀態(tài)間變更，并且能夠通過轉(zhuǎn)動(dòng)件12的旋轉(zhuǎn)角度來調(diào)整開度。
[0065]另外，此時(shí)，開口 22側(cè)與輔排出部28側(cè)之間能夠在連通的打開狀態(tài)和沒有連通的關(guān)閉狀態(tài)間變更，并且能夠通過轉(zhuǎn)動(dòng)件12的旋轉(zhuǎn)角度來調(diào)整開度。
[0066]此外，雖然轉(zhuǎn)動(dòng)件12為一個(gè)，但如上所述，能夠通過設(shè)置于轉(zhuǎn)動(dòng)件12的開口的配置來打開主流道4、打開或關(guān)閉輔流道6a、7a。
[0067]基本上，在轉(zhuǎn)動(dòng)件12的外周面和與該外周面相對(duì)的主室部23的內(nèi)周面之間存在較大的間隙，并且主室部23的朝向引擎1的水套la的一側(cè)相對(duì)于水套la內(nèi)的冷卻水處于開放狀態(tài)，所以主開口部30以及輔開口部45上分別設(shè)置的密封部件31與轉(zhuǎn)動(dòng)件12的沒有開口的部分的外周面15抵接，能夠僅在密封部件31成為閉塞的狀態(tài)的情況下，使主開口部30或輔開口部45處于關(guān)閉狀態(tài)。
[0068]在此，在轉(zhuǎn)動(dòng)件12上，例如圖6所示，作為開口部14，形成有具有成為轉(zhuǎn)動(dòng)件12的外周面15的全周的大致一半的大致180度的周方向長(zhǎng)度的開口部14。在圖6中，轉(zhuǎn)動(dòng)件12的開口部14與殼體20的主開口部30、輔開口部45處于重合的狀態(tài)。另外，在主開口部30以及輔開口部45上如上所述地分別配置有密封部件31，通過這些密封部件31與轉(zhuǎn)動(dòng)件12的開口部14處于重合狀態(tài)，使得密封部件31的開口處于打開狀態(tài)。
[0069]此時(shí)，較短的大致圓筒狀的密封部件31在殼體20的主開口部30以及輔開口部45與轉(zhuǎn)動(dòng)件12的開口部14之間起到流通冷卻水的流道的功能。即、在轉(zhuǎn)動(dòng)件12的外周面與殼體20的主室部23的開口 22的相反側(cè)的內(nèi)周面之間存在上述間隔，在該間隔配置有密封部件31，在該間隔部分，這些密封部件31成為從轉(zhuǎn)動(dòng)件12的開口部14與殼體20的主開口部30或輔開口部45之間的流道。
[0070]驅(qū)動(dòng)室部24被主室部23之間的隔壁53隔離，并且如上所述地使轉(zhuǎn)動(dòng)件12旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸52貫通隔壁53而與轉(zhuǎn)動(dòng)件12連接，從而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)件12。在驅(qū)動(dòng)室部24配置有齒輪63，該齒輪63設(shè)置于上述旋轉(zhuǎn)軸52并以上述旋轉(zhuǎn)軸52為旋轉(zhuǎn)中心，在該齒輪63上，與安裝于未圖示的可控制旋轉(zhuǎn)角度的馬達(dá)(伺服馬達(dá)、步進(jìn)式馬達(dá)等)的齒輪直接或經(jīng)過其他齒輪而咬合，從而使上述齒輪63旋轉(zhuǎn)。
[0071]馬達(dá)由未圖示的控制裝置(控制單元)控制，例如通過由傳感器檢測(cè)并向控制裝置輸入的冷卻水溫度或由與加熱器6關(guān)聯(lián)的汽車內(nèi)的室溫等來控制旋轉(zhuǎn)角度。此外，開口22與主排出部26之間的開閉雖然基本上是在達(dá)到設(shè)定溫度以上的情況下為了將冷卻水由散熱器3冷卻而打開，在低于設(shè)定溫度的情況下關(guān)閉，但在關(guān)閉的情況下也基于冷卻水溫度等進(jìn)行流量的控制。
[0072]另外，馬達(dá)或齒輪63等轉(zhuǎn)動(dòng)件12的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以收納于驅(qū)動(dòng)室部24內(nèi)的狀態(tài)配置。在驅(qū)動(dòng)室部24上，螺旋固定有可開閉的蓋64，并且設(shè)置有端子部65，該端子部65設(shè)置有用于向馬達(dá)傳遞電力和傳遞控制信號(hào)的配線的端子。轉(zhuǎn)動(dòng)件12的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的馬達(dá)的最大驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，在轉(zhuǎn)動(dòng)件12與密封部件31之間夾入上述最大直徑的異物時(shí),變得比轉(zhuǎn)動(dòng)件12旋轉(zhuǎn)所需要的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩大。
[0073]此外，在轉(zhuǎn)動(dòng)件12與密封部件31之間夾入上述最大直徑的異物時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)件12旋轉(zhuǎn)所需要的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩能夠通過實(shí)驗(yàn)獲得。例如，在轉(zhuǎn)動(dòng)件12的外周面上設(shè)置有與推定冷卻水所含有的最大直徑的異物相同直徑的突起，在該轉(zhuǎn)動(dòng)件12上抵接有密封部件的狀態(tài)下，由驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大的馬達(dá)使轉(zhuǎn)動(dòng)件12旋轉(zhuǎn)，并求得旋轉(zhuǎn)時(shí)的最大驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。使用的馬達(dá)為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩比該最大驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩更大的馬達(dá)。
[0074]副室部25與比主室部23的轉(zhuǎn)動(dòng)件12更靠凸緣部21的開口 22側(cè)(引擎1側(cè))連通，并且與主排出部26連通，從而成為使開口 22與主排出部26連通的構(gòu)造。因此，主室部23通過具備轉(zhuǎn)動(dòng)件12的主閥11，對(duì)開口 22與主排出部26之間進(jìn)行開閉，與之相對(duì)地，副室部25繞過主閥11而將與引擎1的水套la內(nèi)部連通的開口(吸入口)22和主排出部(排出口)26連通。
[0075]該副室部25成為繞過主閥11而使冷卻水控制閥裝置10的吸入口與排出口連通的迂回流道67。
[0076]在形成該迂回流道67的副室部25內(nèi)配置有FS閥40，對(duì)連通開口 22側(cè)與主排出部26的迂回流道67進(jìn)行開閉。FS閥40具備:對(duì)迂回流道67進(jìn)行開閉的閥主體部41 ;對(duì)該閥主體部41基于溫度變化而進(jìn)行開閉驅(qū)動(dòng)的溫度檢測(cè)媒體42 ;以及將閥主體部41向打開側(cè)加力的復(fù)原彈簧43。
[0077]溫度檢測(cè)媒體42例如是熱蠟等，只要是通過因溫度而位移從而以設(shè)定溫度使閥可開閉的裝置，則能夠使用恒溫器、形狀記憶合金等。溫度檢測(cè)媒體42在比設(shè)定溫度(范圍)高的情況下打開閥主體部41使開口 22與主排出部26連通，在比設(shè)定溫度(范圍)低的情況下關(guān)閉閥主體部41將開口 22與主排出部26之間遮蔽。此外，溫度檢測(cè)媒體42在殼體內(nèi)部收納有熱蠟，并且內(nèi)置有對(duì)應(yīng)熱蠟的膨脹以及收縮而驅(qū)動(dòng)閥主體部41的已知機(jī)構(gòu)。
[0078]另外，F(xiàn)S閥40的設(shè)定溫度比上述主閥11的開口 22與主排出部26之間的開閉時(shí)的設(shè)定溫度高，成為比通過主閥11將開口 22與主排出部26之間打開的溫度高的設(shè)定溫度時(shí)，溫度檢測(cè)媒體42動(dòng)作，打開FS閥40的閥主體部41。
[0079]復(fù)原彈簧43將閥主體部41向打開側(cè)加力，使溫度檢測(cè)媒體42例如失效等，從而在閥主體部41處于開閉自如的狀態(tài)時(shí)將閥主體部41打開。由此，即使FS閥40不動(dòng)作，只要閥主體部41處于開閉自如的狀態(tài)，就能夠?qū)㈤y主體部41打開。
[0080]另外，在副室部25內(nèi)以與副室部25內(nèi)部連通的方式設(shè)置有與分流流道5連接的分流排出部27。因此，實(shí)際的分流流道5從冷卻水控制閥裝置10的殼體20的凸緣部21的開口 22經(jīng)過比主室部23的轉(zhuǎn)動(dòng)件12更靠開口 22側(cè)的部分，到達(dá)殼體20的副室部25，并從分流排出部27與構(gòu)成分流流道5的主部的未圖示的配管連接，從而形成從分流流道5向水泵2吸引冷卻水的構(gòu)成。
[0081]在這樣的冷卻水控制閥裝置10中，在和轉(zhuǎn)動(dòng)件12的外周面相對(duì)的殼體20的內(nèi)周面與該轉(zhuǎn)動(dòng)件12的外周面之間設(shè)置有比推定的最大直徑的異物的直徑更大的間隙。另外，和轉(zhuǎn)動(dòng)件12的一方端面相對(duì)的隔壁53的面與該轉(zhuǎn)動(dòng)件12的一方端面之間設(shè)置有比推定的最大直徑的異物的直徑更大的間隙。另外，和轉(zhuǎn)動(dòng)件12的另一方端面相對(duì)的隔壁57的面與該轉(zhuǎn)動(dòng)件的另一方端面之間設(shè)置有比推定的最大直徑的異物的直徑更大的間隙。
[0082]因此，能夠通過從殼體20的內(nèi)周面向轉(zhuǎn)動(dòng)件12突出并與轉(zhuǎn)動(dòng)件12抵接的密封部件以外的部分，防止轉(zhuǎn)動(dòng)件12與殼體20之間咬入異物。
[0083]另外，雖然在密封部件31與轉(zhuǎn)動(dòng)件12的外周面之間，存在異物被夾住后成為咬入狀態(tài)的隱患，但通過由密封部件31的板簧32支撐密封件主體33，使密封件主體33能夠向從轉(zhuǎn)動(dòng)件12離開的方向移動(dòng)，從而能夠防止成為與密封部件之間咬入異物而不動(dòng)的狀態(tài)。
[0084]另外，作為使轉(zhuǎn)動(dòng)件12旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)單元的馬達(dá)所能輸出的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，在轉(zhuǎn)動(dòng)件12與密封部件31之間夾住異物的狀態(tài)下，變得比使轉(zhuǎn)動(dòng)件12旋轉(zhuǎn)所需要的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩更大，所以即使在密封部件31與轉(zhuǎn)動(dòng)件12之間夾住異物的狀態(tài)下也能夠使轉(zhuǎn)動(dòng)件12旋轉(zhuǎn)。
[0085]由此，能夠防止因異物的咬入而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)件12的卡死。例如，在主閥11將主流道4關(guān)閉的狀態(tài)下，若轉(zhuǎn)動(dòng)件12卡死，則由于轉(zhuǎn)動(dòng)件12不能旋轉(zhuǎn)，冷卻水不能循環(huán)，冷卻水溫度變得過高，但通過像本實(shí)施方式一樣，使間隙比異物的直徑更大，使得轉(zhuǎn)動(dòng)件12與殼體20之間不會(huì)咬入異物，從而能夠大幅度地抑制轉(zhuǎn)動(dòng)件12的卡死。
[0086]因此，對(duì)引擎的冷卻水控制能夠使用旋轉(zhuǎn)式閥。另外，通過在轉(zhuǎn)動(dòng)件12的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使用齒輪63，由于在保持打開狀態(tài)或關(guān)閉狀態(tài)時(shí)不耗費(fèi)電力就能夠保持主閥11的狀態(tài)，因此能夠?qū)崿F(xiàn)電力使用量的降低。
[0087]另外，因?yàn)樯鲜鲩g隙，存在冷卻水易于侵入殼體20與轉(zhuǎn)動(dòng)件12之間，并且隨之而來地異物易于侵入軸承部54、58的隱患。與之相對(duì)地通過使用截面X狀的密封件55，能夠防止冷卻水以及異物侵入軸承部54、58的內(nèi)周面與旋轉(zhuǎn)軸52的外周面之間。另外，在馬達(dá)所連結(jié)的旋轉(zhuǎn)軸52的一方端部側(cè)，通過在密封件55之外還配置有密封件56，能夠防止冷卻水向驅(qū)動(dòng)室部24側(cè)漏出。
[0088]符號(hào)的說明
[0089]1—引擎，3—散熱器，4一主流道，5—分流流道，10—冷卻水控制閥裝置，11—主閥(旋轉(zhuǎn)式閥)，12—轉(zhuǎn)動(dòng)件，20—?dú)んw，30—主開口部(殼體側(cè)開口部)，31—密封部件，32—彈性部件(彈簧)，52—旋轉(zhuǎn)軸，54—軸承部，55—密封件，56—密封件，57—軸承部。
【權(quán)利要求】
1.一種冷卻水控制閥裝置，對(duì)在弓I擎與散熱器之間使冷卻水循環(huán)的流道中的上述冷卻水的流量進(jìn)行控制， 上述冷卻水控制閥裝置的特征在于， 具備調(diào)節(jié)上述流道中的冷卻水的流量的旋轉(zhuǎn)式閥， 上述旋轉(zhuǎn)式閥具備:在外周面具備轉(zhuǎn)動(dòng)件側(cè)開口部的大致圓筒狀的轉(zhuǎn)動(dòng)件；以及殼體，該殼體具備與該轉(zhuǎn)動(dòng)件的外周面相對(duì)的內(nèi)周面并收納該轉(zhuǎn)動(dòng)件，并且在上述內(nèi)周面上具備殼體側(cè)開口部，該殼體側(cè)開口部在成為與上述轉(zhuǎn)動(dòng)件側(cè)開口部重合的配置時(shí)向流道流動(dòng)冷卻水， 遍及上述轉(zhuǎn)動(dòng)件的外周面全周，在上述轉(zhuǎn)動(dòng)件的外周面與上述殼體的內(nèi)周面之間設(shè)置有間隙， 在上述殼體側(cè)開口部上，具備從該殼體側(cè)開口部向上述轉(zhuǎn)動(dòng)件側(cè)突出并與上述轉(zhuǎn)動(dòng)件的外周面抵接的密封部件， 上述密封部件構(gòu)成連接上述轉(zhuǎn)動(dòng)件側(cè)開口部與上述殼體側(cè)開口部的流道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻水控制閥裝置，其特征在于， 上述密封部件以能夠向離開上述轉(zhuǎn)動(dòng)件的外周面的方向移動(dòng)的方式被彈性單元彈性支撐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冷卻水控制閥裝置，其特征在于， 在上述轉(zhuǎn)動(dòng)件上具備旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)軸兩端部分別從轉(zhuǎn)動(dòng)件的端面突出并旋轉(zhuǎn)自如地支撐轉(zhuǎn)動(dòng)件， 上述殼體具備將上述轉(zhuǎn)動(dòng)件的上述旋轉(zhuǎn)軸插入后旋轉(zhuǎn)自如地支撐的筒狀軸承部，在上述旋轉(zhuǎn)軸與上述軸承部之間設(shè)置有環(huán)狀的密封件，這些密封件的截面形狀為X狀，并且在上述旋轉(zhuǎn)軸的端部中被上述驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)的端部與上述軸承部之間除了設(shè)置有上述截面X狀的密封件之外，還設(shè)置有密封件。
【文檔編號(hào)】F16K5/04GK104411941SQ201380025389
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月15日
【發(fā)明者】土屋通, 佐藤和樹, 大工原雅之 申請(qǐng)人:株式會(huì)社三國(guó)